ნახშირბადი იმდენად მნიშვნელოვანია ცოცხალი არსებისთვის, რომ დედამიწის მცხოვრებლებს ზოგჯერ "ნახშირბადზე დაფუძნებულ სიცოცხლეს" უწოდებენ. ავტოტროფები და ჰეტეროტროფები ცოცხალი ორგანიზმების ორი ძირითადი კატეგორიაა. აუტოტროფები არის ის ორგანიზმები, რომლებსაც შეუძლიათ ატმოსფეროდან ნედლი ნახშირბადის მოპოვება და ენერგიით მდიდარი ნაერთებად გადაქცევა; ამის საწინააღმდეგოდ, ჰეტეროტროპები არიან ის ორგანიზმები, რომლებსაც არ შეუძლიათ საკუთარი ნახშირბადის შემცველი საკვები და უნდა მოიპოვონ იგი სხვა მასალების მოხმარებით - ძალიან ხშირად, იგივეების მიერ წარმოებული ავტოტროფები.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
ისეთი ავტოტროფები, როგორიცაა მცენარეები, აწარმოებენ საკუთარ საკვებს. ჰეტეროტროფები, მაგალითად ადამიანები, სხვა ორგანიზმების მიერ წარმოებულ საკვებს ჭამენ.
რა არის ავტოტროფები?
ავტოტროფულ ორგანიზმებს "მწარმოებლებს" უწოდებენ, რადგან ისინი ქმნიან საკუთარ საკვებს; სიტყვა "აუტოტროფული" ბერძნულად ნიშნავს "თვითკვებებას". მცირე რაოდენობით ბაქტერიები, მათ შორის უძველესი არქეების ჯგუფი, შეუძლიათ გოგირდისგან ან სხვა ქიმიური რეაქციებისგან საკვების გამომუშავება, მაგრამ ავტოტროფების უმეტესობას იმედი აქვთ მზის შუქი. შედეგად, ისინი ცნობილია როგორც "ფოტოტროფები", ჯგუფი, რომელიც მოიცავს დანარჩენ აუტოტროფულ ბაქტერიებსა და მცენარეებს.
ავტოტროფები და ფოტოსინთეზი
ერთ-ერთ ყველაზე გავრცელებულ ავტოტროფულ ქცევას "ფოტოსინთეზს" უწოდებენ. ამ პროცესში, სპეციალიზებული მოლეკულები იტაცებენ ნახშირბადს ჰაერიდან და უკავშირდებიან მას წყალს მზის სხივებისგან წარმოქმნილი ენერგიის გამოყენებით. სტანდარტული სამეცნიერო ტერმინოლოგიის თანახმად, წყლის გამოყენებით მოლეკულები ცნობილია როგორც "ჰიდრატები", შედეგად მიღებული ნახშირბადის ნაერთი ცნობილია როგორც "ნახშირწყლები". რადგან ის ხსნის თავისუფალ მცურავს ატმოსფერული ნახშირბადი და გარდაქმნის მას მყარ ფორმაში, ამ ფოტოინთეზური პროცესი ცნობილია როგორც "ნახშირბადის ფიქსაცია". ნახშირბადის დაფიქსირების უნარი არის მთავარი განსხვავება აუტოტროფებსა და ჰეტეროტროფები.
რა არის ჰეტეროტროპები?
სიცოცხლის უმეტეს ტიპებს, მათ შორის ბაქტერიების უმეტესობას, არ შეუძლიათ ნახშირბადის დაფიქსირება და მათი ენერგია უნდა მიიღონ ან ავტოტროფებით წარმოებული ორგანული ნაერთების გამოყენებით ან გოგირდის ან წყალბადის შემცირებაზე დაყრდნობით. ჰეტეროტროფის მრავალი მაგალითი არსებობს. ცხოველები, მათ შორის ადამიანები, არიან ჰეტეროტროფები, სოკოებთან და უმეტესად ერთუჯრედიან ორგანიზმებთან ერთად, რომლებიც არ ფლობენ უჯრედის ბირთვს. ბევრ ავტოტროფს შეუძლია მოიხმაროს ავტოტროფებით წარმოქმნილი ნახშირწყლები, ამიტომ ისინი უფრო დიდი ნახშირბადის ციკლის ნაწილია, რომელიც მოიცავს ცხოვრების უმეტეს ფორმებს.
შუაში: მიქსოტროფები
ყველა ორგანიზმი არ ჯდება ჰეტეროტროფსა და ავტოტროფს შორის დაყოფაში. თუ ორგანიზმმა უნდა შექმნას საკუთარი ნახშირბადის ნაერთები, ვიდრე მოიხმაროს სხვების მიერ წარმოებული ნივთიერებები, ეს ცნობილია როგორც "სავალდებულო" ავტოტროფი. ზოგიერთ ბაქტერიასა და სხვა მიკროორგანიზმებს შეუძლიათ ნახშირბადის მიღება ავტოტროფული მოქმედებით ან სხვა ორგანულ მასალას დაეყრდნონ მისთვის. ამ ორგანიზმებს აქვთ უფრო რთული სამეცნიერო სახელები მათი ენერგიის ზუსტი ხასიათის საფუძველზე წარმოება, მაგრამ მიეკუთვნება "მიქსოტროფების" ზოგად კატეგორიას, რომლებიც აერთიანებს ჰეტეროტროპულსა და აუტოტროფს საქმიანობა